Question

4．氯气在298K、100kPa时，在1L水中溶解0.09mol即达饱和，实验测得溶于水的Cl₂有三分之一与水反应．请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO； 计算上述体系的平衡常数0.00045．
（2）若在该饱和氯水中①加入少量NaOH固体，平衡将向正反应方向移动，溶液的PH值将增大（“增大”、“减小”、“不变”）；②通入适量氯气平衡将不移动移动．（填“向左”、“向右”、“不移动”）
（3）如果增大氯气的压强，平衡将向右移动（填“左”、“右”）．氯气在水中的溶解度将增大．（填“增大”、“减小”或“不变”），参与反应的氯气与溶解氯气的比值将小于$\frac{1}{3}$（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质；根据三行式计算上述体系的平衡常数；
（2）若在该饱和氯水中①加入少量NaOH固体，平衡将向正向移动，溶液的PH值将增大；②通入适量氯气，氯气的浓度不变平衡不移动；
（3）如果增大氯气的压强，平衡将向气体体积缩小的方向移动，氯气在水中的溶解度将增大，参与反应的氯气的极其微弱．

解答 解：（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO
       Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO （水视为纯液体）
C起    0.09       0   0   0
C变    0.09×$\frac{1}{3}$  0.03 0.03 0.03
C平     0.06     0.03  0.03   0.03
K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{l}^{-}）•c（HClO）}{c（C{l}_{2}）}$=$\frac{0.03×0.03×0.03}{0.06}$=0.00045，故答案为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO；0.00045；
（2）若在该饱和氯水中①加入少量NaOH固体，平衡将向正向移动，溶液的PH值将增大；②通入适量氯气，氯气的浓度不变平衡不移动，故答案为：正反应方向；增大；不移动；
（3）如果增大氯气的压强，平衡将向气体体积缩小的方向移动，氯气在水中的溶解度将增大，参与反应的氯气的极其微弱，故答案为：右；增大；小于．

点评 本题考查了氯气性质，化学平衡的影响因素影响，平衡计算应用，Cl₂溶于水的离子反应方程式；浓度对反应平衡的移动影响；压强对平衡移动的影响判断是解题关键．